基于干细胞的神经组织模块构建及神经损伤修复研究

项目来源

国家重点研发计划(NKRD)

项目主持人

丁斐

项目受资助机构

南通大学

项目编号

2017YFA0104700

立项年度

2017

立项时间

未公开

研究期限

未知 / 未知

项目级别

国家级

受资助金额

2685.00万元

学科

干细胞及转化研究

学科代码

未公开

基金类别

“干细胞及转化研究”重点专项

关键词

干细胞 ; 神经损伤 ; 生物材料 ; stem cell ; nerve injury ; biomaterial

参与者

于彬;尚爱加;赖碧琴;沈宓

参与机构

中国人民解放军总医院;中山大学

项目标书摘要:神经损伤的修复是临床治疗中的世界性难题。神经损伤修复是涉及许多细胞活动的复杂过程,不仅需要“桥梁”引导再生神经纤维跨越缺损部位,还需要创造合适的“微环境”以利于再生。基于干细胞的组织工程技术为其治疗提供了新的策略。本项目从神经损伤后再生微环境变化规律和特征入手,阐述了干细胞对再生微环境的调控及相互作用;采用干细胞结合生物材料的技术,构建了基于干细胞的神经组织模块用于修复周围神经长距离缺损和脊髓损伤,评价其有效性和安全性;阐述了干细胞神经组织模块重建再生微环境、诱导神经生长、修复神经损伤的生物学机制。为进一步制定技术规范,建立临床评价体系,实现临床转化提供基础,为临床难以治疗的神经损伤修复提供新的技术。

Application Abstract: Nerve injury repair is a worldwide problem in clinical practice.The repair,a complex process involving many cellular activities,requires the construction of a"bridge"across the defect to guide axonal growth and the recreation of a suitable"microenvironment"to facilitate nerve regeneration.Stem-cell-based tissue engineering technology provides a new strategy for its treatment.This project focused on the elucidation of how stem cells regulated and interacted with the regenerative microenvironment by examining cellular and molecular changes within the lesioned sites during nerve repair.We constructed the stem-cell-based neural tissue module through unique procedures of incorporating stem cells into biocompatible scaffolds,and successfully implanted the module to peripheral nerve defect or injured spinal cord,followed by evaluation of repair outcomes and repair safety.We further investigated the possible biological mechanisms of rebuilding the regenerative microenvironment and promoting neural growth by the stem-cell-based nerve tissue module.The results we obtained will be helpful in formulating technical specifications,establishing a clinical evaluation system,and achieving clinical transformation for this new treatment strategy in further research and to provide a new therapeutic strategy for nerve injury repair

项目受资助省

江苏省

项目实施周期(年)

4.5

  • 排序方式:
  • 1
  • /
  • 1.SKP-SC-EVs对施万细胞的作用和机制研究

    • 关键词:
    • 皮肤前体细胞源施万细胞;胞外囊泡;神经损伤;施万细胞;miR-21-5p
    • 武霞
    • 指导老师:南通大学 丁斐
    • 学位论文

    目的本实验旨在探究皮肤前体细胞源施万细胞(SKP-SCs)的胞外囊泡(SKP-SC-EVs)通过对施万细胞(SCs)功能的调控加强受损神经元修复的作用及机制,为阐明SKP-SC-EVs促进周围神经损伤后修复的作用提供理论和实验依据。方法1、培养SKP-SCs并分离获取SKP-SC-EVs,原代培养和纯化大鼠坐骨神经SCs,通过免疫染色观察SCs对SKP-SC-EVs的内化。2、CCK8活力检测和EdU染色观察SKP-SC-EVs促SCs增殖的作用。3、划痕实验检测SKP-SC-EVs促SCs迁移的作用。4、通过实时定量PCR,免疫细胞化学染色(ICC)和Western blot分别从基因和蛋白水平检测神经营养因子NGF、BDNF、Trk在SKP-SC-EVs处理后的SCs中的表达变化。5、通过Transwell共培养,观察SKP-SC-EVs预处理的SCs的迁移能力及促运动神经元的生长作用。6、通过体外建立神经元成髓鞘模型,观察SKP-SC-EVs对SCs成髓鞘的调控作用。7、建立坐骨神经损伤模型,体内观察SKP-SC-EVs促SCs增殖与迁移的作用。8、对SKP-SC-EVs进行miRNA测序分析,并验证高表达的miRNA。9、通过转染miR-21-5p mimic,分析miR-21-5p促SCs增殖与迁移的作用。10、通过生物信息学分析miR-21-5p靶基因,验证SKP-SC-EVs中的miR-21-5p对Eph A4的靶向作用。11、应用坐骨神经损伤模型,观察miR-21-5p促SCs增殖与迁移的作用。结果1、体外培养的SKPs悬浮成球生长,分化后的SKP-SCs呈双极的梭形,高表达S100β和GFAP。2、采用透射电镜观察分离的SKP-SC-EVs,其形态呈典型的杯托状,NTA粒径分析EVs平均粒径为137nm,且阳性表达HSP70、CD9、CD63、CD81和TSG101。3、ICC结果显示体外培养的SCs纯度良好,通过共聚焦显微镜成像发现SKP-SC-EVs可被SCs内化。4、CCK8检测和Ed U染色结果显示SKP-SC-EVs可以促进SCs的增殖。5、划痕实验结果显示SKP-SC-EVs可以促进SCs的迁移。6、通过实时定量PCR,ICC和Western blot分析发现SKP-SC-EVs可以促进SCs神经营养因子的表达。7、通过Transwell共培养,观察发现SKP-SC-EVs预处理的SCs迁移能力更强,并且可以促进运动神经元的轴突生长。8、SKP-SC-EVs可以促进体内SCs增殖与迁移。9、通过实时定量PCR发现SKP-SC-EVs中富含miR-21-5p.10、通过转染miR-21-5p mimic,发现miR-21-5p可以促进体外SCs的增殖和迁移。11、体内局部注射miR-21-5p可促进受损周围神经SCs的增殖和迁移。12、miR-21-5p可通过负调控EphA4影响SCs的生物学功能。结论1、SKP-SC-EVs可促进体内外SCs的增殖和迁移。2、SKP-SC-EVs可促进体外培养的SCs神经营养因子表达以及成髓鞘。3、SKP-SC-EVs通过促进SCs的生物学功能来进一步促进运动神经元的轴突生长。4、SKP-SC-EVs通过传递miR-21-5p靶向EphA4来促进SCs的增殖和迁移,并且体内局部注射miR-21-5p可促进受损周围神经SCs的增殖和迁移。

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